一种基于DMX512协议的灯光控制系统及方法

1.一种基于DMX512协议的灯光控制方法，其过程如下：
DMX信号解码器（103）与灯具（104）的通信采用半双工模式，DMX信号解码器通过总线转发DMX信号发生器（102）发送的配置或调光信号，灯具（104）通过总线将应答信息返回给DMX信号解码器，DMX信号解码器再将应答信息转发给DMX信号发生器，最终为上位机（101）接收，每个灯具配置独立的灯具地址，采用分时复用的方法争用总线，互不干扰；
系统正常工作时，上位机（101）实时配置DMX信号发生器（102）的工作参数，设置DMX信号的数据帧头时间，信号发送的波特率，DMX信号发生器通过RS485接口发送DMX512数据帧；通常情况下，将信号波特率设置为250kbs，一帧数据513个字节，一个字节的起始码，
512字节数据；起始码用于标识每帧数据起始码的后续数据的具体含义，用于区分包括调光信息，修改灯具信息，读取灯具信息和配置信息在内的不同的信息，整个系统正常工作，首先要配置一些基本的信息，灯具地址，通信波特率，每个灯具在挂接到系统前必须预先写好配置信息，写配置信息时，总线上只允许有一个灯具，灯具配置指令帧由帧标志字段的起始码、数据帧长度字段、灯具型号字段、控制程序版本号字段、灯具地址字段以及帧校验字段组成；
当DMX信号发生器发送上述帧格式的数据时，DMX信号解码器检测到5AH起始码，判断本帧数据为配置灯具信息数据帧，并将该数据转发给灯具，灯具根据接收到的信息，将配置信息写入到非易失存储器，写完配置信息之后，灯具回发应答数据帧给DMX信号解码器，DMX信号解码器通过DMX信号发生器将应答信息转发给上位机，上位机根据收到的数据，判断此次配置灯具信息是否成功，灯具配置信息应答数据帧由帧标志字段的起始码、数据帧长度字段、配置成功应答字段以及帧校验字段组成；
写入灯具的配置信息后，就可以将灯具挂接到系统上了，每个DMX信号解码器的数据总线挂接若干个灯具，三个DMX信号解码器的地址通过硬件配置，每个DMX信号解码器各自负责地址范围内的若干个灯具，系统安装好之后，可以实现如下操作：修改系统通信波特率，修改灯具地址，读取指定灯具的工作参数，调节灯具亮度，下面具体说明以上四种操作；
(1)修改系统通信波特率
系统上电时，系统通信波特率是固定的，系统运行时，若需要修改通信波特率，修改通信波特率的数据帧由帧标志字段的起始码、数据帧长度字段、波特率值字段以及帧校验字段组成；
DMX信号解码器接收到该帧数据，以未改之前的波特率发送该帧数据给灯具，发送完立即修改与灯具通信的波特率，灯具收到该帧数据后立即修改当前通信的波特率，返回给DMX信号解码器的数据帧由帧标志字段的起始码、数据帧长度字段、波特率值字段以及帧校验字段组成；
若上位机未收到该应答帧，认为此次修改无效，系统复位时，系统通信波特率恢复为默认值；
(2)修改灯具地址
修改灯具地址是系统维护常见的操作，定义修改灯具地址的指令帧由帧标志字段的起始码、数据帧长度字段、需修改灯具地址字段、灯具新地址字段以及帧校验字段组成；
DMX信号解码器收到该帧数据时，以预先设定的波特率将数据转发给灯具，符合地址要求的灯具接收该数据帧并改写非易失性寄存器，修改成功之后返回应答信息数据帧，应答指令帧由帧标志字段的起始码、数据帧长度字段、需修改灯具地址字段、灯具新地址字段以及帧校验字段组成；
(3)读取指定灯具的工作参数
对灯具的工作参数进行实时监控是系统维护的重要依据，工作人员可以设置上位机发送相应的数据帧，要求灯具回发当前的工作信息，相应读取灯具工作参数的指令帧由帧标志字段的起始码、数据帧长度字段、需读取灯具信息的地址字段以及帧校验字段组成；
DMX信号解码器收到该帧数据时，以预先设定的波特率将数据转发给灯具，满足地址要求的灯具接收该数据帧并发送相应的应答数据帧，读取指定灯具工作参数的数据帧格式由帧标志字段的起始码、数据帧长度字段、灯具型号地址字段、控制程序版本字段、灯具当前温度字段、LED开路状态指示字段、灯具地址字段以及帧校验字段组成；
如果在一定时间内DMX信号解码器未收到该应答数据帧，DMX信号解码器会继续接收DMX信号发生器的DMX信号并再次转发给灯具，若连续发送3次未接收到应答信息，则认为线路异常或该灯具处于非正常工作状态；
(4)调节灯具亮度
调整灯具亮度是系统的核心的工作，标准的DMX信号包含512个字节的数据，每帧DMX调光数据帧最多可以控制512个通道，每个灯具占用3通道，3个通道对应灯具具红、绿、蓝三原色，整个系统总共的灯光亮度信息，调光数据帧格含513个字节，首字节为DMX数据帧起始码00H，第1到第450个字节分别对应第1-450个DMX通道的调光信息，第一个通道对应第一个灯具的红色调光参数，第二个通道对应第一个灯具的绿色调光参数，第三个通道对应第一个灯具蓝色调光参数，以此类推，第451到512个字节为备用字节；
DMX信号解码器收到调光数据帧的时候，根据自身负责地址范围内的灯具转发调光信息，降低了DMX信号解码器跟灯具通信的波特率，从而减小数据传输的干扰，提高系统的可靠性，灯具收到该数据帧时，截取属于本身地址范围的三个字节的调光信息，配置PWM对三路LED进行调光。
2.根据权利要求1所述的基于DMX512协议的灯光控制方法，其特征在于，DMX信号解码器（103）解析标准的DMX信号，对接收到的信号进行频率调制，将调制后的信号以一种符合系统传输的速率发送给灯具，并能够将灯具返回的信息解调为标准DMX信号返回给DMX信号发生器，起到数据传输中继器的作用。
3.根据权利要求1所述的基于DMX512协议的灯光控制方法，其特征在于，每个灯具（104）的地址为在线编程，上位机（101）实时监控每个灯具的工作状态。

一种基于DMX512协议的灯光控制系统及方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及灯光控制技术领域，特别是一种基于DMX512协议的灯光控制系统及方法。\n背景技术\n[0002] LED(Light Emitting Diode，发光二极管)是一种把电能直接转换成光的固态电子器件，具有效率高、无污染、体积小、寿命长以及可靠性高等诸多优良特性。尤其在节能和使用寿命方面的巨大潜能使LED技术逐渐深入照明界。LED照明技术被认为是21世纪最有可能进入普通照明领域的新型固体冷光源和最具发展前景的高新技术领域之一。\n[0003] LED照明产品的控制方式一般采用总线控制方式和SPI(SerialPeripheral Interface，串行外围设备接口)级联控制方式。SPI控制方式下，灯具逐个级联，任何灯具的损坏会直接影响后级灯具的使用，可靠性低。总线方式一般采用DMX512总线协议进行控制。DMX512总线协议是USITT(美国剧场技术协会)在1986年发布的一种舞台灯光控制协议，现已成为国际通用的标准协议，被各种灯光控制系统广泛采用。标准的DMX512总线协议规定特定长度的数据帧，每个数据帧的数据容量为513个字节，其中包含一个字节的起始码。标准的DMX512协议通信的波特率为250kbps。虽然标准里面制定的通信波特率为\n250kbps，但随着电子技术的发展，系统可以在更高的波特率下通信。用户可以根据实际要求自行设定具体通信的波特率。\n[0004] 采用DMX512总线协议进行控制，每个产品必须设置唯一的地址，传统的DMX512系统，灯具的地址一般写入非易失存储器，一旦写入就无法在线修改，从而导致当系统某个节点出现故障时需要将设备拆下重新编址，给系统的维护带来极大的不便。传统的DMX512控制系统通常采用单向传输功能，无法实时读取灯具的工作状态，给现场故障的排查带来很大的困难。\n发明内容\n[0005] 本发明的目的是针对传统的DMX512灯光控制系统存在的问题，提出一种基于DMX512协议的灯光控制系统及方法，从而解决了传统DMX512灯光控制系统的问题。\n[0006] 本发明提供一种基于DMX512协议的灯光控制系统，包含上位机、DMX信号发生器、DMX信号解码器、灯具四个部分，各个部分采用分布式连接，上位机与DMX信号发生器通过网络连接，DMX信号发生器与DMX信号解码器通过接口连接，DMX信号解码器与灯具之间的通信采用单数据总线。\n[0007] 系统各部分采用分布式连接，分别负责的如下工作：\n[0008] (1)上位机负责在线配置DMX信号发生器的参数并监控灯具工作状态；\n[0009] (2)DMX信号发生器负责发送标准的DMX信号；\n[0010] (3)DMX信号解码器负责对接收到的DMX信号解码，将接收到的信号进行频率调制后发送给灯具；\n[0011] (4)灯具根据接收到的DMX信号调整工作参数，并根据要求返回灯具的工作信息。\n[0012] 所述上位机与DMX信号发生器通过以太网接口连接，其通信协议采用TCP/IP协议，DMX信号发生器与DMX信号解码器(103)通过5线DMX512接口连接，实现双向数据通信。\n[0013] 所述DMX信号解码器与灯具采用的硬件结构为通用异步UART串行接口。\n[0014] 所述DMX信号解码器与灯具之间的通信采用单数据总线实现双向异步数据传输，通信链路设计采用信号放大和功率缓冲电路，实现信号长距离传输。\n[0015] 所述DMX信号解码器与灯具之间的数据传输采用零线作为参考地。\n[0016] 所述的上位机为普通的PC机。\n[0017] 一种基于DMX512协议的灯光控制系统方法，其过程如下：\n[0018] DMX信号解码器与灯具的通信采用半双工模式，DMX信号解码器通过总线转发控制器发送的配置或调光信号，灯具通过总线将应答信息返回给DMX信号解码器，DMX信号解码器再将应答信息转发给DMX信号发生器最终为上位机接收，每个灯具配置独立的灯具地址，采用分时复用的方法争用总线，互不干扰，\n[0019] 系统正常工作时，上位机实时配置DMX信号发生器的工作参数，设置DMX信号的数据帧头时间，信号发送的波特率，DMX信号发生器通过RS485接口发送DMX512数据帧；通常情况下，将信号波特率设置为250kbs，一帧数据513个字节，一个字节的起始码，512字节数据；起始码用于标识每帧数据起始码的后续数据的具体含义，用于区分调光信息，修改灯具信息，读取灯具信息，配置信息不同的信息，整个系统正常工作，首先要配置一些基本的信息，灯具地址，通信波特率，每个灯具在挂接到系统前必须预先写好配置信息，写配置信息时，总线上只允许有一个灯具，灯具配置指令帧由帧标志字段的起始码、数据帧长度字段、灯具型号字段、控制程序版本号字段、灯具地址字段以及帧校验字段组成；\n[0020] 当DMX信号发生器发送上述帧格式的数据时，DMX信号解码器检测到5A起始码，判断该本帧数据为配置灯具信息数据帧，并将该数据转发给灯具，灯具根据接收到的信息，将配置信息写入到非易失存储器，写完配置信息之后，灯具回发应答数据帧给DMX信号解码器，DMX信号解码器通过DMX信号发生器将应答信息转发给上位机，上位机软件根据收到的数据，判断此次配置灯具信息是否成功，灯具配置信息应答数据帧由帧标志字段的起始码、数据帧长度字段、配置成功应答字段以及帧校验字段组成；\n[0021] 写入灯具的配置信息后，就可以将灯具挂接到系统上了，每个DMX信号解码器的数据总线挂接若干个灯具，三个DMX信号解码器的地址通过硬件配置，每个DMX信号解码器各自负责地址范围内的若干个灯具，系统安装好之后，可以实现如下操作：修改系统通信波特率，修改灯具地址，读取指定灯具的工作参数，调节灯具亮度，下面具体说明以上四种操作；\n[0022] (1)修改系统通信波特率\n[0023] 系统上电时，系统通信波特率是固定的，系统运行时，若需要修改通信波特率，修改通信波特率的数据帧由帧标志字段的起始码、数据帧长度字段、波特率值字段以及帧校验字段组成；\n[0024] DMX信号解码器接收到该帧数据，以未改之前的波特率发送该帧数据给灯具，发送完立即修改与灯具通信的波特率，灯具收到该帧数据后立即修改当前通信的波特率，返回给DMX信号解码器的数据帧由帧标志字段的起始码、数据帧长度字段、波特率值字段以及帧校验字段组成；\n[0025] 若上位机未收到该应答帧，认为此次修改无效，系统复位时，系统通信波特率恢复为默认值，\n[0026] (2)修改灯具地址\n[0027] 修改灯具地址是系统维护常见的操作，定义修改灯具地址的指令帧由帧标志字段的起始码、数据帧长度字段、需修改灯具地址字段、灯具新地址字段以及帧校验字段组成；\n[0028] DMX信号解码器收到该帧数据时，以预先设定的波特率将数据转发给灯具，符合地址要求的灯具接收该数据帧并改写非易失性寄存器，修改成功之后返回应答信息数据帧，应答指令帧由帧标志字段的起始码、数据帧长度字段、需修改灯具地址字段、灯具新地址字段以及帧校验字段组成；\n[0029] (3)读取指定灯具的工作参数\n[0030] 对灯具的工作参数进行实时监控是系统维护的重要依据，工作人员可以设置上位机软件发送相应的数据帧，要求灯具回发当前的工作信息，相应读取灯具工作参数的指令帧由帧标志字段的起始码、数据帧长度字段、需读取灯具信息的地址字段以及帧校验字段组成；\n[0031] DMX信号解码器收到该帧数据时，以预先设定的波特率将数据转发给灯具，满足地址要求的灯具接收该数据帧并发送相应的应答数据帧，读取指定灯具工作参数的数据帧格式由帧标志字段的起始码、数据帧长度字段、灯具型号地址字段、控制程序版本字段、灯具当前温度字段、LED开路状态指示字段、灯具地址字段以及帧校验字段组成；\n[0032] 如果在一定时间内DMX信号解码器未收到该应答数据帧，DMX信号解码器会继续接收DMX信号发生器的DMX信号并再次转发给灯具，若连续发送3次未接收到应答信息，则认为线路异常或该灯具处于非正常工作状态。\n[0033] (4)调节灯具亮度\n[0034] 调整灯具亮度是系统的核心的工作，标准的DMX信号包含512个字节的数据，每帧DMX调光数据帧最多可以控制512个通道，每个灯具占用3通道，3个通道对应灯具具红、绿、蓝三原色，整个系统总共的灯光亮度信息，调光数据帧格含513个字节，首字节为DMX数据帧起始码00H，第1到第450个字节分别对应第1-450个DMX通道的调光信息，第一个通道对应第一个灯具的红色调光参数，第二个通道对应第一个灯具的绿色调光参数，第三个通道对应第一个灯具蓝色调光参数，以此类推，第451到512个字节为备用字节；\n[0035] DMX信号解码器收到调光数据帧的时候，根据自身负责地址范围内的灯具转发调光信息，降低了DMX信号解码器跟灯具通信的波特率，从而减小数据传输的干扰，提高系统的可靠性，灯具收到该数据帧时，截取属于本身地址范围的三个字节的调光信息，配置PWM对三路LED进行调光。\n[0036] DMX信号解码器解析标准的DMX信号，对接收到的信号进行频率调制，将调制后的信号以一种符合系统传输的速率发送给灯具，并能够将灯具返回的信息解调为标准DMX信号返回给DMX信号发生器，起到数据传输中继器的作用。\n[0037] 每个灯具的地址为在线编程，上位机实时监控每个灯具的工作状态。\n[0038] 有益效果\n[0039] 本发明提供的基于DMX512协议的灯光控制系统，该系统能够很好地实现灯光控制、在线修改灯具地址，实时读取灯具的工作信息等功能。并提出了一种单数据总线传输的方案，降低了系统的布线成本，同时减小了长线传输干扰。对灯光控制系统的设计具有重要的参考价值。\n附图说明\n[0040] 图1是本发明基于DMX512协议的灯光控制系统的结构图；\n[0041] 图2是本发明基于DMX512协议的灯光控制系统的系统电路图。\n具体实施方式\n[0042] 本发明的主旨是设计一个基于DMX512协议的灯光控制系统。下面结合具体的实施方式进行详细说明，以便对本发明的技术特征及优点有更深入的诠释。\n[0043] 本发明的系统结构图如附图1。本发明的灯光控制系统包括上位机计算机101，DMX信号发生器102，DMX信号解码器103，灯具104四个部分。上位机101可以是普通的PC机(内设置控制软件)，上位机软件主要负责配置DMX信号发生器102的工作参数并监控灯具工作状态。上位机101与DMX信号发生器102通过以太网接口连接，其通信协议采用TCP/IP协议，上位机软件通过以太网接口配置DMX信号发生器102的参数。DMX信号发生器102与DMX信号解码器103通过RS485、5线DMX512接口连接，实现双向数据通信。\n[0044] DMX信号解码器103与灯具104的通信遵循DMX512协议。三个DMX信号解码器\n103采用总线方式与DMX信号发生器102相连。三个DMX信号解码器地位均等，分配有独立的地址。DMX信号解码器103通过一个通用异步收发器UART与灯具连接，灯具104跟DMX信号解码器103的接口也是一个通用异步收发器UART，50个灯具以总线的方式与DMX信号解码器相连，整个系统可以控制150个灯具。\n[0045] 灯具104是RGB灯具。\n[0046] 一种基于DMX512协议的灯光控制系统方法，其过程如下：\n[0047] DMX信号解码器103与灯具104的通信采用半双工模式，DMX信号解码器可以通过总线转发控制器发送的配置或调光信号，灯具通过总线将应答信息返回给DMX信号解码器，DMX信号解码器再将应答信息转发给DMX信号发生器最终为上位机接收。每个灯具配置独立的灯具地址，采用分时复用的方法争用总线，互不干扰。\n[0048] 系统正常工作时，上位机101实时配置DMX信号发生器102的工作参数，如设置DMX信号的数据帧头时间，信号发送的波特率等。DMX信号发生器通过RS485接口发送DMX512数据帧。通常情况下，将信号波特率设置为250kbs，一帧数据513个字节，一个字节的起始码，512字节数据。起始码用于标识每帧数据起始码的后续数据的具体含义，用于区分调光信息，修改灯具信息，读取灯具信息，配置信息等一系列不同的信息。整个系统正常工作，首先要配置一些基本的信息，如灯具地址，通信波特率等。每个灯具在挂接到系统前必须预先写好配置信息。写配置信息时，总线上只允许有一个灯具。灯具配置指令帧由帧标志字段的起始码、数据帧长度字段、灯具型号字段、控制程序版本号字段、灯具地址字段以及帧校验字段组成；\n[0049] 例如，灯具配置指令帧格式如下：\n[0050] \n SYN PKLEN Data CHKSUM\n 起始码 包长度 数据 校验和\n[0051] \n Slot 定义 取值范围\n 0 起始码(Start Code) 5AH\n 1 数据包长度低位(LSB) 16H\n 2 数据包长度高位(MSB) 00H\n 3-14 12字节灯具型号的ASCII字符 20H-7FH\n 15-20 6字节程序版本号的ASCII字符 20H-7FH\n 21 灯具地址低位(LSB) 00H-FFH\n 22 灯具地址高位(MSB) 00H-FFH\n 23-24 2个字节简单校验和(CHKSUM)， 0000H-FFFFH\n包括“包长度”和“数据包”所有字节数据累\n加后取最后2个字节。\n[0052] 当DMX信号发生器发送上述帧格式的数据时，DMX信号解码器检测到5A起始码，判断该本帧数据为配置灯具信息数据帧，并将该数据转发给灯具，灯具根据接收到的信息，将配置信息写入到非易失存储器。写完配置信息之后，灯具回发应答数据帧给DMX信号解码器，DMX信号解码器通过DMX信号发生器将应答信息转发给上位机，上位机软件根据收到的数据，判断此次配置灯具信息是否成功。灯具配置信息应答数据帧由帧标志字段的起始码、数据帧长度字段、配置成功应答字段以及帧校验字段组成；\n[0053] 灯具配置信息应答数据帧格式如下：\n[0054] \n Slot 定义 取值范围\n 0 起始码(Start Code) 5BH\n 1 数据包长度低位(LSB) 06H\n 2 数据包长度高位(MSB) 00H\n 3 “O”的ASCII码 4FH\n 4 “K”的ASCII码 4BH\n 5 灯具地址低位(LSB) 00H-FFH\n 6 灯具地址高位(MSB) 00H-FFH\n 7-8 2个字节简单校验和(CHKSUM)， 0000H-FFFFH\n 包括“包长度”和“数据包”所有字节数据累\n 加后取最后2个字节。\n[0055] 写入灯具的配置信息后，就可以将灯具挂接到系统上了，每个DMX信号解码器的数据总线可以挂接的50灯具，整个系统总共可以安装的灯具达150个。三个DMX信号解码器的地址通过硬件配置，每个DMX信号解码器各自负责地址范围内的50个灯具。系统安装好之后，可以实现如下操作：修改系统通信波特率，修改灯具地址，读取指定灯具的工作参数，调节灯具亮度等。下面具体说明以上四种操作。\n[0056] (1)修改系统通信波特率\n[0057] 系统上电时，系统通信波特率是固定的。系统运行时，若需要修改通信波特率。修改通信波特率的数据帧由帧标志字段的起始码、数据帧长度字段、波特率值字段以及帧校验字段组成；\n[0058] 修改通信波特率的数据帧格式如下：\n[0059] \n Slot 定义 取值范围\n 0 起始码(Start Code) 5CH\n 1 数据包长度低位(LSB) 06H\n 2 数据包长度高位(MSB) 00H\n 3 波特率值低字节低八位 00H-FFH\n 4 波特率值低字节高八位 00H-FFH\n 5 波特率值高字节低八位 00H-FFH\n 6 波特率值高字节高八位 00H-FFH\n 7-8 2个字节简单校验和(CHKSUM)， 0000H-FFFFH\n 包括“包长度”和“数据包”所有字节数据累\n 加后取最后2个字节。\n[0060] DMX信号解码器接收到该帧数据，以未改之前的波特率发送该帧数据给灯具，发送完立即修改与灯具通信的波特率，灯具收到该帧数据后立即修改当前通信的波特率，返回给DMX信号解码器的数据帧由帧标志字段的起始码、数据帧长度字段、波特率值字段以及帧校验字段组成；\n[0061] 返回给DMX信号解码器的数据帧格式如下：\n[0062] \n Slot 定义 取值范围\n 0 起始码(Start Code) 5DH\n 1 数据包长度低位(LSB) 06H\n 2 数据包长度高位(MSB) 00H\n 3 波特率值低字节低八位 00H-FFH\n 4 波特率值低字节高八位 00H-FFH\n 5 波特率值高字节低八位 00H-FFH\n 6 波特率值高字节高八位 00H-FFH\n 7-8 2个字节简单校验和(CHKSUM)， 0000H-FFFFH\n 包括“包长度”和“数据包”所有字节数据累\n 加后取最后2个字节。\n[0063] 若上位机未收到该应答帧，认为此次修改无效。系统复位时，系统通信波特率恢复为默认值。\n[0064] (2)修改灯具地址\n[0065] 修改灯具地址是系统维护常见的操作，定义修改灯具地址的指令帧由帧标志字段的起始码、数据帧长度字段、需修改灯具地址字段、灯具新地址字段以及帧校验字段组成；\n[0066] 定义修改灯具地址的指令帧格式如下：\n[0067] \n Slot 定义 取值范围\n 0 起始码(Start Code) 6AH\n 1 数据包长度低位(LSB) 06H\n 2 数据包长度高位(MSB) 00H\n 3 需要修改灯具地址低位(LSB) 00H-FFH\n 4 需要修改灯具地址高位(MSB) 00H-FFH\n 5 灯具新地址地位(LSB) 00H-FFH\n 6 灯具新地址高位(MSB) 00H-FFH\n 7-8 2个字节简单校验和(CHKSUM)， 0000H-FFFFH\n 包括“包长度”和“数据包”所有字节数据累\n 加后取最后2个字节。\n[0068] DMX信号解码器收到该帧数据时，以预先设定的波特率将数据转发给灯具，符合地址要求的灯具接收该数据帧并改写非易失性寄存器，修改成功之后返回应答信息数据帧，应答指令帧由帧标志字段的起始码、数据帧长度字段、需修改灯具地址字段、灯具新地址字段以及帧校验字段组成；\n[0069] 应答数据帧格式如下：\n[0070] \n Slot 定义 取值范围\n 0 起始码(Start Code) 6BH\n 1 数据包长度低位(LSB) 06H\n 2 数据包长度高位(MSB) 00H\n 3 修改前灯具地址低位(LSB) 00H-FFH\n 4 修改前灯具地址高位(MSB) 00H-FFH\n 5 修改后灯具新地址地位(LSB) 00H-FFH\n 6 修改后灯具新地址高位(MSB) 00H-FFH\n 7-8 2个字节简单校验和(CHKSUM)， \n 包括“包长度”和“数据包”所有字节数据累 0000H-FFFFH\n 加后取最后2个字节。\n[0071] (3)读取指定灯具的工作参数\n[0072] 对灯具的工作参数进行实时监控是系统维护的重要依据，工作人员可以设置上位机软件发送相应的数据帧，要求灯具回发当前的工作信息，相应读取灯具工作参数的指令帧由帧标志字段的起始码、数据帧长度字段、需读取灯具信息的地址字段以及帧校验字段组成；\n[0073] 要求灯具回发当前的工作信息，相应读取灯具工作参数的指令帧如下：\n[0074] \n Slot 定义 取值范围\n 0 起始码(Start Code) 7AH\n 1 数据包长度低位(LSB) 04H\n 2 数据包长度高位(MSB) 00H\n 3 灯具地址低位(LSB) 00H-FFH\n 4 灯具地址高位(MSB) 00H-FFH\n 5-6 2个字节简单校验和(CHKSUM)， 0000H-FFFFH\n 包括“包长度”和“数据包”所有字节数据累\n 加后取最后2个字节。\n[0075] DMX信号解码器收到该帧数据时，以预先设定的波特率将数据转发给灯具，满足地址要求的灯具接收该数据帧并发送相应的应答数据帧，读取指定灯具工作参数的数据帧格式由帧标志字段的起始码、数据帧长度字段、灯具型号地址字段、控制程序版本字段、灯具当前温度字段、LED开路状态指示字段、灯具地址字段以及帧校验字段组成；\n[0076] 读取指定灯具工作参数的数据帧格式如下：\n[0077] \n Slot 定义 取值范围\n 0 起始码(Start Code) 7BH\n 1 数据包长度低位(LSB) 18H\n 2 数据包长度高位(MSB) 00H\n 3-14 12字节灯具型号的ASCII字符 20H-7FH\n 15-20 6字节程序版本号的ASCII字符 20H-7FH\n 21 1个字节温度值(最高位1表示负温度，0表示 00H-FFH\n 正温度)\n 22 1个字节LED工作状态* 00H-07H\n 23 灯具地址低位(LSB) 00H-FFH\n 24 灯具地址高位(MSB) 00H-FFH\n 25-26 2个字节简单校验和(CHKSUM)， 0000H-FFFFH\n 包括“包长度”和“数据包”所有字节数据累\n 加后取最后2个字节。\n[0078] 如果在一定时间内DMX信号解码器未收到该应答数据帧，DMX信号解码器会继续接收DMX信号发生器的DMX信号并再次转发给灯具，若连续发送3次未接收到应答信息，则认为线路异常或该灯具处于非正常工作状态。\n[0079] (4)调节灯具亮度\n[0080] 调整灯具亮度是系统的核心的工作，标准的DMX信号包含512个字节的数据，每帧DMX调光数据帧最多可以控制512个通道，每个灯具占用3通道，3个通道对应灯具具红、绿、蓝三原色，整个系统总共的灯光亮度信息，调光数据帧格含513个字节，首字节为DMX数据帧起始码00H，第1到第450个字节分别对应第1-450个DMX通道的调光信息，第一个通道对应第一个灯具的红色调光参数，第二个通道对应第一个灯具的绿色调光参数，第三个通道对应第一个灯具蓝色调光参数，以此类推，第451到512个字节为备用字节；\n[0081] 调光数据帧格式如下：\n[0082] \nSlot 定义 取值范围\n0 起始码(Start Code) #00H\n1 地址为“#1”的灯具红色显示数据 00-FF\n2 地址为“#1”的灯具绿色显示数据 00-FF\n3 地址为“#1”的灯具蓝色显示数据 00-FF\n4 地址为“#2”的灯具红色显示数据 00-FF\n5 地址为“#2”的灯具绿色显示数据 00-FF\n6 地址为“#2”的灯具蓝色显示数据 00-FF\n。。。 。。。 。。。\n。。。 。。。 。。。\n448 地址为“#150”的灯具红色显示数据 00-FF\n[0083] \n 449 地址为“#150”的灯具绿色显示数据 00-FF\n 450 地址为“#150”的灯具蓝色显示数据 00-FF\n 451-512 备用字节\n[0084] DMX信号解码器收到调光数据帧的时候，根据自身负责地址范围内的灯具转发调光信息，降低了DMX信号解码器跟灯具通信的波特率，从而减小数据传输的干扰，提高系统的可靠性。灯具收到该数据帧时，截取属于本身地址范围的三个字节的调光信息，配置PWM对三路LED进行调光。\n[0085] 上述例子中，为了更加详细的阐述本发明而设定了特定的通信协议和帧格式，实际运用中可以根据不同场合的不同需求重新设定通信协议。总之，本领域的技术人员可以对本发明的通信协议进行的各种改动和变形而不脱离本发明的精神和范围。倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。\n[0086] 图2的基于DMX512协议的灯光控制系统的系统电路图\n[0087] 上位机101与DMX信号发生器102通过以太网接口连接，其通信协议采用TCP/IP协议，DMX信号发生器102与DMX信号解码器103通过5线DMX512(RS485)接口连接，实现双向数据通信。\n[0088] DMX信号解码器103与灯具104采用的硬件结构为通用异步串行接口。\n[0089] DMX信号解码器103与灯具104之间的通信采用单数据总线实现双向异步数据传输，通信链路设计采用信号放大和功率缓冲电路，实现信号长距离传输。\n[0090] DMX信号解码器103与灯具104之间的数据传输采用零线作为参考地。\n[0091] DMX信号解码器103解析标准的DMX信号，对接收到的信号进行频率调制，将调制后的信号以一种符合系统传输的速率发送给灯具，并能够将灯具返回的信息解调为标准DMX信号返回给DMX信号发生器，起到数据传输中继器的作用。\n[0092] 每个灯具104的地址为在线编程，上位机101实时监控每个灯具的工作状态。